机械原理-第11章齿轮系及其设计课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第11章 齿轮系及其设计,基本要求：,能正确划分轮系，能计算定轴轮系、周转轮系、,复合轮系的传动比；对轮系的主要功用有清楚,的了解；行星轮系的类型及行星轮系设计中的,均载问题有所了解，对确定行星轮系各齿轮齿,数的四个条件有清楚的认识；对其它行星齿轮,传动有所了解。,重 点:,周转轮系及复合轮系传动比的计算、轮系的功用,以及行星轮系设计中齿数的四个条件。,难 点：,如何将复合轮系正确划分为各基本轮系，行星轮,系设计中的安装条件。,第11章 齿轮系及其设计基本要求：能正确划分轮系，能计算定,1,一、轮系：,由一系列齿轮组成的传动系统。,二、轮系的分类,1、定轴轮系：,运转时每个齿轮,的轴线相对于机架的位置都是,固定的。,11-1,齿轮系及其分类,一、轮系：由一系列齿轮组成的传动系统。二、轮系的分类1、定轴,2,2、周转轮系：,轮系传动时至少有一个齿轮轴线的位置并,不固定，而是绕着其他齿轮的固定轴线回转。,2K-H型周转轮系,组成：,太阳轮、行星轮、行星架(转臂或系杆)。,基本构件：太阳轮、行星架。,2、周转轮系：轮系传动时至少有一个齿轮轴线的位置并2K-,3,3k型周转轮系,3k型周转轮系,4,3、复合轮系：,既包含定轴轮系部分，又包含周转轮系,部分，或者是由几部分周转轮系组成的轮系。,3、复合轮系：既包含定轴轮系部分，又包含周转轮系,5,轮系的传动比：,指轮系中首、末两构件的角速度之比，,包括传动比的,大小,和首、末两构件的,转向关系,两方面内容。用,i,ij,表示。,11-2,定轴轮系的传动比,一对齿轮的传动比：一对齿轮是最简单的定轴轮系。,1.传动比大小的计算,由一对圆柱齿轮(直齿轮或斜齿轮)组成的定轴轮系，其传动比为：,“”用于外啮合；,“”用于内啮合。,轮系的传动比：指轮系中首、末两构件的角速度之比，11-2,6,转向,转向,7,由一对圆锥齿轮或蜗轮、蜗杆组成的定轴轮系，其传动比为：,方向：,用画箭头的方法表示出来。,由一对圆锥齿轮或蜗轮、蜗杆组成的定轴轮系，其传动比为：方向：,8,轮系的传动比,再将以上各式连乘，得,齿轮2：过轮或中介轮,轮系的传动比再将以上各式连乘，得齿轮2：过轮或中介轮,9,若定轴轮系都是由圆柱齿轮组成的，该定轴轮系传动比的大小及转向关系可以表示为：,m,外啮合的次数,若定轴轮系中有圆锥齿轮、蜗轮蜗杆，并且轮系中首、末两轮的轴线平行，则该定轴轮系传动比的大小可用上式计算出，转向关系用画箭头的方法表示出来，当首、末两轮的转向相同时，其传动比为“+”，反之为“”。,若定轴轮系中有圆锥齿轮、蜗轮蜗杆，并且轮系中首、末两轮的轴线不平行，则该定轴轮系传动比的大小可用上式计算出，转向关系只能在图上画箭头来表示。,若定轴轮系都是由圆柱齿轮组成的，该定轴轮系传动比的大小及转,10,一、周转轮系及其组成,差动轮系：,行星轮系：,11-3,周转轮系的传动比,二、周转轮系的分类,F=34242=2,F=33232=1,一、周转轮系及其组成差动轮系：11-3 周转轮系的传动比,11,三、周转轮系的传动比,构件 周转轮系角速度 转化轮系角速度,1,1,1,H,=,1,H,2,2,2,H,=,2,H,3,3,3,H,=,3,H,H ,H,H,H,=,H,H,=0,三、周转轮系的传动比构件 周转轮系角速度 转化轮系角速度,12,周转轮系,转化轮系,周转轮系转化轮系,13,根据传动比的定义，转化轮系中齿轮与齿轮的传动比,i,13,H,为,所以，周转轮系传动比的一般公式为,：(a)式,根据传动比的定义，转化轮系中齿轮与齿轮的,14,注意事项,构件在周转轮系中的,n,转向和其在转化轮系中的,n,H,=,n,H,转向是两回事，即两者可以相同，也可以相反。,上式只适用于m、n和H三个构件的轴线互相平行的情况，因此三个构件的角速度向量,m,、,n,、,H,都是平行的，式中它们为代数量，可以为正或负值。,公式中的“”表示在转化轮系中轮m与轮n的转向相同或相反。判断公式中“”号的方法有两种：,a.用画箭头的方法来确定；,b.对于圆柱齿轮组成的周转轮系，也可以用外啮合的次数，即(1),m,来确定。,注意事项构件在周转轮系中的n转向和其在转化轮系中的,15,对于自由度为1的,行星轮系,：,设固定轮为n，即,n,=0，则(a)式可改写为：,对于自由度为1的行星轮系：设固定轮为n，即n=0，则(a),16,已知：,z,1,=,z,2,=30，,z,3,=90，,n,1,=1r/min，,n,3,=1r/min,（设逆时针为正）。求：,n,H,及,i,1,H,。,解：,例题分析,已知：z1=z2=30，z3=90，n1=1r/mi,17,已知：,z,1,=100，,z,2,=101，,z,2,=100，,z,3,=99。求：,i,H,1,。,解：,例题分析,若将,z,3,由99改为100，则,由上题知：行星轮系的传动比可表示为,还可以计算,i,12,，即,已知：z1=100，z2=101，z2=100，z,18,解：,例题分析,已知：,z,1,=,z,3,=80,，,z,2,=50，,n,1,=50r/min，,n,3,=30r/min。求,n,H,。,n,H,=40 r/min,即,解：例题分析已知：z1=z3=80，z2=50，n1=5,19,11-4,复合轮系的传动比,11-4 复合轮系的传动比,20,关键：,把周转轮系部分划分出来，找到,行星轮,系杆以及所有太阳轮。,分清轮系、各立方程、找出联系、联立求解。,关键：把周转轮系部分划分出来，找到行星轮系杆以及所有太阳,21,已知：各轮齿数。求,i,1H,。,例题分析,解：,首先，分解轮系,齿轮1、2组成定轴轮系，有,齿轮3、2、4、,H,组成周转轮系，有,已知：各轮齿数。求i1H。例题分析解：首先，分解轮系齿轮1、,22,已知：各轮齿数。求,i,15,。,解：,首先，分解轮系,齿轮1、3、2-2、5组成周转轮系，有,齿轮3、4、5组成定轴轮系，有,例题分析,已知：各轮齿数。求i15。解：首先，分解轮系齿轮1、3、2,23,11-5,轮系的功用,1实现分路传动,11-5 轮系的功用1实现分路传动,24,2、实现相距较远的两轴之间的传动,3、实现变速传动,2、实现相距较远的两轴之间的传动3、实现变速传动,25,4、获得较大传动比,5、实现换向传动,4、获得较大传动比5、实现换向传动,26,6、用作运动的合成,z,1,=,z,3,n,H,=(,n,1,+,n,3,)/2,7、用作运动的分解,6、用作运动的合成z1=z3 nH=(n1+n3)/,27,7在尺寸及重量较小的条件下，实现大功率传动,7在尺寸及重量较小的条件下，实现大功率传动,28,11-7,行星轮系的类型选择及 设计的基本知识,1行星轮系的类型选择,选择行星轮系时应考虑的因素：,1）传动比,2）效率,3）功率流动情况,11-7 行星轮系的类型选择及 设计的基本知,29,机械原理-第11章齿轮系及其设计课件,30,2.2 保证满足,同心条件,如前述，要使行星轮系能正常运转，其三个基本构件的回转轴线必须在同一直线上，为此有,若采用标准齿轮或等变位传动时，有,2行星轮系中各轮齿数的确定,2.1 保证满足,传动比条件,2.2 保证满足同心条件 如前述，要使行星轮系能,31,2.3 保证满足,均布安装条件,而太阳轮1恰好转过整数个齿,N,即,2.3 保证满足均布安装条件 而太阳轮1恰好转过,32,2.4 保证满足,邻接条件,对于标准齿轮传动，有,2.4 保证满足邻接条件对于标准齿轮传动，有,33,作业：,11-11,12,14,16,17,18,21,作业：11-11,12,14,16,17,18,21,34,